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분류 평가 지표

특이도와 위양성률을 계산하고 분류 평가 지표의 분모와 활용 목적 비교

  • 혼동행렬 실습의 테스트 정답 y_test와 예측 결과 y_pred를 그대로 사용

특이도

  • 특이도(specificity): 실제 음성 중 음성으로 찾아낸 비율
  • 실습: 정상 부품 1,357개 중 정상으로 찾아낸 1,200개의 비율, 약 88.4%
  • 음성을 찾아내는 것이 중요한 경우 사용
    • 예: 방역
  • 대체로 양성 예측을 보수적으로 하면 특이도가 높아짐
  • 위양성률(false positive rate, FPR): 실제 음성을 양성으로 잘못 예측한 비율
  • pos_label=0: 정상 클래스의 재현도를 계산해 특이도 확인
Specificity=TN+FPTN​ FPR=TN+FPFP​=1−specificity
from sklearn.metrics import recall_score

recall_score(y_test, y_pred, pos_label=0)
실행 결과
0.8843036109064112

특이도가 낮을 경우 문제점

  • 질병 검사에서는 음성이 양성보다 훨씬 많은 경우가 많음
  • 특이도가 낮으면 실제 음성이 양성으로 잘못 잡히는 위양성이 많아짐
  • 실제 양성 비율과 민감도가 같을 때 위양성이 많아지면 정밀도 감소

코로나19 검사법의 민감도와 특이도 예시 표

  • 실제 양성이 1%인 경우
  • 민감도 98%, 특이도 100%일 때: 정밀도 100%
실제\예측 음성 양성
음성 9900 0
양성 2 98
  • 민감도 90%, 특이도 96%일 때: 정밀도 18.5%
  • 약간만 특이도가 낮아도, 정밀도가 크게 떨어짐
실제\예측 음성 양성
음성 9504 396
양성 10 90

평가지표

  • 분류 모델의 평가지표는 어떤 오류를 더 중요하게 볼 것인지에 따라 선택
  • 정확도는 전체 정답률을 보지만, 클래스 불균형이 크면 모델 성능을 과대평가할 수 있음
  • 정밀도는 양성 예측의 신뢰도를, 재현도는 실제 양성 탐지 능력을 강조
  • F1은 정밀도와 재현도를 함께 고려해야 할 때 사용

분류 모델 평가 지표 요약표

같은 예측에서 지표가 다른 이유

지표 분모 실습 결과
정확도 전체 2,000개 74.3%
정밀도 불량으로 예측한 443개 약 64.6%
재현도 실제 불량 부품 643개 약 44.5%
특이도 실제 정상 부품 1,357개 약 88.4%
F1 정밀도와 재현도의 조화 평균 약 52.7%
  • 전체 정답률이 74.3%여도 실제 불량 부품의 절반 이상을 놓친 상태
  • 어떤 오류가 중요한지 정한 뒤 지표 선택.

퀴즈

문제 1 / 2맞음: 0힌트: 0틀림: 0채점중: 0남음: 2

불량을 양성으로 정한 실습에서 특이도는 무엇을 나타내나요?

  • ○실제 정상 부품 중 정상으로 예측한 비율
  • ○정상으로 예측한 부품 중 실제 정상인 비율
  • ○실제 불량 부품 중 불량으로 예측한 비율

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